围绕短片 Dona Coroquinha 开展的教育活动
使用地标和表征找到你的路并四处走动。
编码和解码以预测、表示和执行熟悉空间中的运动。
理解和产生简单的算法。

Dona Coroquinha © Diogo Nii Cavalcanti
标题Dona Coroquinha
主题决心
类型与关键词漫画、勇气、人行横道、汽车、公共汽车、交通、动物、狗
年龄(电影)3-11岁
时长03 min 28 s
导演Diogo Nii Cavalcanti
音乐David Convery
制作Vancouver Film School (Canada, 2010)
对机器人的运动进行编程,使其穿过布满障碍物的空间。
影片中的老太太和我们身边的很多人一样,在面对某些我们看似简单的任务时显得特别无助。对她来说,在街上行走意味着在充满障碍的环境中行驶。如果她能得到一点帮助怎么办?如果她有一个向导为她指路怎么办?自动驾驶汽车的最新发展表明机器人可以做到这一点。但这样的机器人如何工作呢?通过建模和编程。
这项活动旨在通过受电影中情景启发的有趣挑战,向孩子们介绍机器人技术的这两个基本概念:对机器人进行编程,使其在有障碍物的环境中追踪路径。可以在6-9岁掌握动作编码技能后进行。它以在教室空间联合实验的形式进行,使用市售的可编程机器人套件(例如 Sphero Bolt、Ino-Bot 或 Codey Rockey)。请注意,Ino-Bot 机器人是为 Scratch 编程语言设计的。
为了使叙事论证更加生动,并根据机器人的可能性,我们可以更深入地研究机器人帮助老太太的方式:它用背上运送她,它在地面上以连续线的形式追踪路径,它向她发送光或声音信号以指示方向的改变,等等。
1. 建模
为了保持简单的环境,我们选择使用静态障碍物并将机器人程序简化为执行固定的运动序列(不使用障碍物传感器,实时行为)。此外,它还会服从“细胞”运动指令,例如“前进x厘米”(或“前进x秒”)、右转(转90°)、左转(转270°)。这样,我们就停留在孩子们已经操纵过的表征中。
我们可以先清理教室里的一大片空间,并放置可能阻挡机器人的障碍物。他们的任务是穿越、避开障碍物,从起点到终点,追踪老太太的踪迹。第一个建模工作是将规则网格应用到工作区。它可以通过地面上的胶带条来实现。从那里,孩子们可以开始练习“在纸上”找到完成课程的订单顺序。
2. 机器人的发现
这涉及熟悉如何根据所选模型使机器人前进。我们将从“1格”的直线移动开始。根据机器人型号和编程接口,这将涉及调整行进时间和/或速度。然后,我们将看到如何让它左转和右转,这可能涉及到解释将圆划分为 90° 角。
这些调整是通过向孩子们征求建议、直接尝试并思考可能的错误来共同进行的。教师的任务是尽可能简化编程界面的呈现,以便孩子们只需要操作概念
练习所必需的(并非该界面的所有功能)。
3. 课程应用、优化
是时候将您从前面的步骤中学到的知识应用到我们的机器人指南中了!孩子们找到的动作指令被输入到界面中,机器人就启动了。如果出现错误,我们会观察并纠正。
我们可以根据地形的静态配置(死胡同、单向走廊)准备越来越复杂的路线,或者需要机器人的新动作(更快地爬桥)。这也是引入优化问题的时候了。最短路径的情况表述如下:执行给定复杂路线的最短指令系列是什么。如果我们引入编程循环的概念并任意限制可用指令的数量,我们就会引入代码分解的概念(参见 Lightbot 练习)。
活动表编写者: Bruno Pellier


